红外线冰面温度测控装置

硬件组成

图2 硬件设计框图

红外冰面温度控制器的核心是一款8位mcu，有2个独立的usart，1路外接485芯片控制云台动作，另一路预留与上位机通讯用，红外探头的4~20ma信号经电阻分压后滤波进入12位模数转换器，mcu使用SPI电感器的识别接口读取a/d12位数据，1路运行允许信号经电平转换送入mcu，根据计算结果输出制冷运行开关量信号。

软件流程

红外冰面温度控制器软件包括云台控制程序，模拟量驱动程序，输入输出启动程序，modbus程序，冰面温度控制逻辑。

云台控制程序实现了如下函数：

pelco_pan(addr,action) 参数分别是云台地址和动作，通过这个接口控制程序可以操作云台垂直和水平方向摇动。
pelco_init() 协议初始化
模拟量驱动程序函数：
GetScaledValue(channel)获得经过滤波和校正的温度值
输入输出电感器生产厂家程序函数：
Hal_GetDigitalInput(Input)获得开关量状态
Hal_SetRelays(State)设置绕行电感继电器状态
Modbus程序函数：
ModbusApp_Control() modbus状态机控制
ModbusApp_ProcessPacket(pprotol) modbus包处理
控制逻辑函数：
Application_Scan() 扫描方式测温
Application_Point() 点方式测温
Calc_Temp() 计算冰面温度，滤除干扰
Control() 控制逻辑

图3 软件设计框图

图4逻辑设计框图

经济效益分析

对于一座冰场来说，按照常规设计需要10个测温探头，如果采用旋转扫描技术只需要1个测温探头，且10个温度传感器均匀分布在冰面上，控制室离冰面的平均距离为50米，高度为20米计算，表1 即为一个冰场项目施工中节约的管线数量及资金。

表1 冰场项目节约资金表

这样一年按10个冰场项目计算共节约资金为83800*10=838000元人民币。

结语

此系统整个运行过程都能通过电脑软件结合相应的硬件配置来实现，使设备的利用率更高，运行费用更节省，管理更加方便，从而达到冰场运行级管理所期望的经济效果，符合国家节能减排的发展目标。

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